Дано:
Объем воды: V = 14 л = 0.014 м³
Температура начальная: T1 = 12°C = 285 K
Масса горючего: m = 0.08 кг
КПД нагревательной установки: η = 43%
Удельная теплота сгорания горючего: Q = 46 МДж/кг = 46000 кДж/кг
Удельная теплоемкость воды: c = 4200 Дж/(кг·°C)
Плотность воды: ρ = 1000 кг/м³
Найти:
Температуру, до которой нагрелась вода
Решение:
Сначала определим количество теплоты, выделенное при сгорании горючего:
Q_всего = Q * m
Затем найдем энергию, переданную воде:
E_воды = Q_всего * η
Далее определим, на сколько градусов нагрелась вода:
ΔT = E_воды / (m * c * V)
Температура конечная:
T2 = T1 + ΔT
Подставим известные значения:
Q_всего = 46000 кДж/кг * 0.08 кг = 3680 кДж
E_воды = 3680 кДж * 0.43 ≈ 1584 кДж
ΔT = 1584 кДж / (0.08 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 0.014 м³) ≈ 2.5°C
T2 = 285 K + 2.5°C ≈ 287.5 K
Ответ:
Температура, до которой нагрелась вода, составляет примерно 287.5 K